JP2000510513A - Sterol extraction with polar solvents to obtain low sterol and high triglyceride microbial oils - Google Patents

Sterol extraction with polar solvents to obtain low sterol and high triglyceride microbial oils

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Abstract

PCT No. PCT/EP97/02510 Sec. 371 Date Feb. 8, 1999 Sec. 102(e) Date Feb. 8, 1999 PCT Filed May 15, 1997 PCT Pub. No. WO97/43362 PCT Pub. Date Nov. 20, 1997The present invention relates to a process of treating an oil, the process comprising contacting the oil with a polar solvent to extract at least one compound that is soluble in the solvent, and then separating the solvent containing the compound from the so treated oil. The oil is microbially derived, and extracted either from a fermentation broth or a filtrate thereof using hexane. The compound to be extracted is usually a sterol or a diglyceride. The solvent is ethanol having up to 5% water. The oil can contain a polyunsaturated fatty acid such as C18, C20 or C22 omega -3 or omega -6 fatty acid, such as arachidonic acid.

Description

【発明の詳細な説明】 低ステロール且つ高トリグリセライドの微生物性油を得るための 極性溶媒によるステロール抽出技術分野 本発明は、精製された(例えば抽出)多不飽和脂肪酸(PUFA)含有(微生 物性)油、特にトリグリセライド含量が少なくとも97%および/またはステロ ール含量が1.5%より低いかまたは10%より高い油に関する。背景技術 種々の発酵工程から得られる多不飽和脂肪酸を含む脂質製品を食材中に含有す るものの傾向が増加しつつある。これは、乳児食処方にある種の多不飽和脂肪酸 を組み込むという最近設定された要求にとって重要なことである。 多不飽和脂肪酸を含有する脂質または油の発酵による製造に関する種々のプロ セスが記載されてきた。例えば、EP-A-155,420にはモルティエレラ(Mo rtierella)由来のγ-リノレン酸(GLA)含有脂質の生産について、EP-A- 223,960、EP-A-276,541およびWO-A-92/13086には ルティエレラ および/またはピシウム(Pythium)由来のアラキドン酸(ARA )含有油の生産について、WO-A-91/07498およびWO-A-91/11 918にはクリプテコディニウム・コーニイ(Crypthecodinium cohnii)またはトラウストキトリウム (Thraustochytrium)由来のドコサヘキサエン酸(DHA) 含有油の生産について、およびWO-A-91/14427にはニツィア(Nitzsch ia)由来のエイコサペンタエン酸(EPA)含有油の生産が記載されている。代 表的には,必要とする多不飽和脂肪酸を含有する脂質を産生する微生物種は好適 な媒体中で培養され、そのバイオマスは必要な脂質が得られる前に収穫される。 トリグリセライド含有量の比較的高い脂質濃縮物を得るために、代表的には抽 出工程で脂質用の非極性溶媒(例えばヘキサン)または超臨界CO2が用いられ る。例えば、EP-A-246,324には、極性または非極性(中性)のどちら かの脂質に富んだそれぞれの抽出物を得るために、モルティエレラ由来の脂質を 単離するための分別抽出方法が記載されている。しかし、中性脂質抽出物はなお 比較的トリグリセライド含量が低く(89.3%)、ステロール含量が高い(9. 4%)。米国特許第4,857,329号明細書にはモルティエレラバイオマス由 来の中性脂質を選択的に溶離するために超臨界CO2を用いることを含む抽出方 法が記載されている。しかし、脂質抽出物のトリグリセライド含量は86%を超 えていない。 ヤマダ他著、「インダストリアル・アプリケーション・オブ・シングル・セル ・オイル」第118-138頁(1992)、カイル(Kyle)およびラトレ ッジ(Ratledge)編にはヘキサンを用いたモルティエレラ・アルピナ( alpina)バイオマスから抽出したアラキドン酸を含有する油が記載されている。 精製した油はトリグリセライド含量が90%である。 このように、目下のところ従来の発酵および抽出技術を用いて高トリグリセラ イド含量、即ち95%またはそれ以上の含有量の微生物性トリグリセライド油は 得られていない。またステロール含量が特に低い(例えば1.5%より低い)か または特に高い(例えば少なくとも10%)の油を調製することもできていない 。 発明の開示 本発明は、一般に、微生物バイオマスから抽出され、得られまたは由来する油 を極性溶媒で処理するトリグリセライドを高含有量でおよび「非鹸化性物」を低 含有量で含む(微生物性)油の製造方法に関する。 本発明は、したがって、トリグリセライドを例えば、95%以上のような高含 量で含む微生物性(または微生物由来の)油を提供することができる。しかし、 この油はトリグリセライド含量が少なくとも97%、好ましくは98%以上、最 適には99%以上であってもよい。この(微生物性)油は、その代わりにまたは それに加えて、ステロール含量が低い(例えば1.5%以下)かまたは高い(例 えば10%以上)ものであってもよい。ステロールが含量は好ましくは1%以下 、例えば0.6%以下、最適には0.3%以下であってもよい。 本発明の油は、医薬(または治療薬)品、化粧品、家畜の飼料または食品の組 成物(ヒトまたは動物の消費用)のような種々の組成物、特に乳児食処方または 栄養補給組成物中に使用することができる。 したがって、本発明の第1の面は、微生物的に誘導される油(微生物に由来す る油)の処理方法に関するもので、この方法は、溶媒中に可溶な少なくとも1種 の化合物を抽出するために油を極性溶媒と接触させること、および(このように 処理された)油から化合物を含む少なくとも数種類の溶媒を分離することを含む 。 微生物由来の油は1種類以上の微生物によって抽出され、得られまたは産生さ れる。多くの場合これは同種の微生物であろうが、本発明では2種類以上の異な る微生物の混合物も想定されている。したがって、本発明の方法は油そのものの 産生に続くものであってよい。油は微生物によって産生されたものでもよいし、 微生物内部(例えば細胞内部に)存在するものでもよい。あるいはまた、(微生 物の)発酵から得られるまたは発酵の結果である組成物(通常水性)から得ても よい。この(水性)組成物には微生物そのものが含まれていてもよい:その場合 には通常それは発酵ブロスである。微生物(または当業者にバイオマスと呼ばれ ているもの)は(発酵後)多くの方法、例えば、濾過、遠心分離または傾斜法に よって除くことができる。油はこのバイオマスから抽出または得ることができる 。 微生物性油は通常抽出によって得られることになろう。この場合には好ましく は、非極性または好ましくは水と非混和性の溶媒、または少なくとも油状成分を 抽出することができる溶媒を用いて抽出することを含んでいるであろう。このよ うな溶媒は炭素数が6〜10のアルカン、例えばヘキサン、または(超臨界)二 酸化炭素であってもよい。 異なる微生物は異なる油を産生するであろう。これらは多不飽和脂肪酸の量お よび他の成分が異なることがありうるし、実際、多不飽和脂肪酸類は異なる形、 例えばジグリセライド、トリグリセライドおよび/またはホスホリピドであって もよい。それはそれとして、微生物由来の油でさえ、他の原料(例えば、動物、 魚または植物)から得られた1種以上のこれら多不飽和脂肪酸を含有する油とは かなり異なることがありうる。 考慮されている微生物は、好ましくは1種以上の多不飽和脂肪酸を、例えば発 酵の際に、産生することができるが、広範囲に異なるものである。微生物はバク テリア、藻類、真菌類または酵母でありうる。好適な発酵工程、微生物および多 不飽和脂肪酸含有油は同時係属の国際出願、PCT/EP97/01448〔ギ スト-ブロケイズビーブイ(Gist-brocades B.V.)の名前で1997.3.21に 出願〕に記載されており、その内容は本発明の一部とする。 好ましい藻類は、クリプテコジニウム(Crypthecodinium)、ポリフィリジニ ウム (Porphyridium)またはニツィア(Nitzschia)属である。好ましい真菌類は、トラウストキトリウム (Thraustochytrium)、モルティエレラピシウムムコラ レス (Mucorales)またはエントモフトラ(Entomophthora)属、特にモルティエレラ ・アルピナ 種のものである。 抽出されるべき化合物は、必要とする化合物であってもよいし、その場合には 化合物は精製または単離をもする必要があるし、または油から除去したい不純物 であってもよい。一般的に言えば、抽出されるべき化合物は後者の範疇に属する 。したがって、化合物は「非鹸化性物」、言い換えればアルカリ(例えば苛性ソ ーダ)で処理した後(水に)可溶化されない、したがって塩を形成しない(した がってそれはケン化することができないかもしれない)化合物であってもよい。 他の化合物にはステロール類が含まれ、それらは4個の共役した環状骨格、3個 の芳香族C6環および1個のシクロペンタン環を有する脂環式アルコール類(例 えば、デスモステロール、コレステロール)、脂肪族およびテルペンアルコール 類(トコフェロール)、ワックスおよびポリプロピレングリコールのような消泡 剤であってもよくこれらは発酵媒体中に含まれていてもよい。 本発明の第2の面は、少なくとも1種のステロールを含む油の処理方法に関す るものであり、この方法には油を極性溶媒と接触させて溶媒に可溶な少なくとも 1種のステロールを抽出すること、およびステロールを含む溶媒の少なくとも数 種のものを油から分離することが含まれる、 好ましいステロールとしては、デスモステロール、例えば5-デスモステロー ルが含まれる。2種以上のステロールが存在する場合は、ステロールの70〜9 0%、例えば80〜85%がデスモステロールであること(例えばモルティエレ により産生された油の場合)が好ましい。 油は少なくとも1種の多不飽和脂肪酸を含むことが好ましい。通常この多不飽 和脂肪酸はマイクローブまたはマイクロオーガニズムのような微生物によって産 生されているであろう。 本発明の第3の面は、少なくとも1種の多不飽和脂肪酸を含有する油の製造方 法に関するものであり、この方法には、少なくとも1種の多不飽和脂肪酸と少な くとも1種のステロールを含む油を極性溶媒で処理して少なくとも数種の多不飽 和脂肪酸および少なくとも数種のステロールを(溶媒中に)抽出する(多不飽和 脂肪酸もステロールも少なくとも部分的には溶媒に可溶である)こと、油(相) から溶媒(相)を分離すること、および溶媒のいくつかを蒸発または除去してス テロール含量が少なくとも10%の(残留)油を得ることが含まれる。 このステロール含量は、例えば少なくとも11%、例えば14%のように、も っと高くてもよい。 本発明で考慮している多不飽和脂肪酸類は炭素数が20および炭素数が22の ω-3および炭素数が18、20および22のω-6多不飽和脂肪酸類である。特 に、これらはγ-リノレン酸(GLA)、ジホモ-γ-リノレン酸(DLA)、ア ラキドン酸(ARA)、エイコサペンタエン酸(EPA)およびドコサヘキサエ ン酸(DHA)を含むことができる。DHAは、例えばクリプテコジニウム属の 渦鞭毛性藻類のような藻類または真菌類、または例えばトラウストキトリウム属 の真菌によって産生される。GLA、DLAまたはARAはモルティエレラ シウム またはエントモフトラ属のような真菌類によって産生され得る。EPAはポリフィリジニウム またはニツィア属のような藻類によって産生され得る。油類 には例えば1種またはそれ以上の多不飽和脂肪酸がより少量含まれ得るが、代表 的には、油には1種類の多不飽和脂肪酸が支配成分として含まれるか、1種類の 多不飽和脂肪酸だけが含まれる。 本発明の方法では、溶媒を油に加えた後、通常2相(油および溶媒)に分離す る。それから一方の相を他の相から容易に除去することができる。 本発明の第2の面では、油からステロールを抽出することは実施できるであろ う。これにより低ステロール、例えば1.5%以下のステロール含量の油を得る ことができる。第3の面は、いくらかの油およびステロールが溶解している溶媒 の処理に関する。この溶媒は比較的ステロールに富んでいるであろう:ある程度 の溶媒を除去した後、ステロール含量が少なくとも10%の「残留」油が残る。 したがって、本発明の第4の面は第1から第3のいずれかの方法によって処理 されまたは製造された油に関する。 第5の面は、微生物により産生され、ステロール含量が1.5%以下である少 なくとも1種の多不飽和脂肪酸を含む油に関する。(全)ステロール含量は現実 には1%以下、例えば0.6%未満であってよい。本発明の方法を用いることに より、ステロール含量0.3%以下が達成され得る。 第6の面は、微生物により産生され、ステロール含量が少なくとも10%の少 なくとも1種の多不飽和脂肪酸を含む油に関する。 第5の面の油がこの第2の面の方法を用いて製造することができ、一方第6の 面の油が第3の面の方法を用いて製造することができるようになろう。 本発明のそれぞれの油は、例えば、後述するように、異なる溶媒を用い、異な る温度で製造することができる。 したがって、本発明は、1種以上の極性溶媒によって油を処理する(例えば微 生物性の)油の製造方法を提供する。したがって、これらの溶媒により、溶媒に 可溶な1種以上の化合物を除去することができる。これにより、濃縮されたまた は高濃度の油が得られる。したがって、油がトリグリセライドを含有するなら、 油中のトリグリセライドの含量を濃くしまたは増すことができる。即ち少なくと も97%、例えば少なくとも98%、そして究極的には少なくとも99%になり 得る。 トリグリセライド含量の増加とともに、溶媒処理により好ましいことに油から 1種以上の不純物を除くことができる。特に、この処理により、「非鹸化性物」 の量を減少させることができる。溶媒処理により除去できる非鹸化性物には上記 したステロール類、脂肪属およびテルペンアルコール類、ワックス類および消泡 剤類が含まれ得る。通常、溶媒処理を行っても多不飽和脂肪酸のプロフィルまた はそのように処理した油を変えないであろう。 極性溶媒としては、好ましくは炭素数が1〜6のアルカノール、例えばエタノ ールが含まれる。しかし、溶媒は水性溶媒であってもよい。したがって、好まし くは溶媒にはアルコール(例えばエタノール)および水が含まれる。しかし、溶 媒には他の液体が含まれてもよく、これらはアセトンおよび/またはイソプロパ ノールであることもできる。 溶媒としてエタノールが含まれる場合、溶媒の水含量は0〜20%、例えば1 〜7%、任意に2〜4%であってよい。溶媒としてメタノール、アセトンおよび /またはイソプロパノール(IPA)が含まれる場合、水含量はそれぞれ0〜2 %、5〜50%および5〜15%である。したがって、溶媒は2種以上の液体の 混合物を含んでもよい。少量の水を含むエタノール(例えば97%のエタノール 、3%の水)は溶媒処理後のトリグリセライドの収量をかなり改善することがで きることが見つかっている。これはトリグリセライドがこれらの特定の溶媒に比 較的不溶性であるためである。溶媒温度が15〜30℃、例えば20〜25℃の 場合も、溶媒中に溶解するトリグリセライドの量は減少する。 異なる溶媒を使用することにより、抽出されるステロール(または実際には多 不飽和脂肪酸)の量を変えることができる。上記で説明したように、エタノール と水の混合物を使用することにより、この溶媒はステロールを溶解するであろう が、トリグリセライド類はそれに比較的不溶性であるため、トリグリセライドが 高い収率で得られる。 多不飽和脂肪酸は、一般にトリグリセライド類およびジグリセライド類のよう な種々の形で存在する。これらの化合物は実際上1種以上(通常は1種類だけで あるが)の多不飽和脂肪酸がその骨格に付いたグリセロール分子である。トリグ リセライドの形のものが支配的であるものが好ましい。第5の面の油(例えば第 2の面の方法により得られる油)中では、存在するトリグリセライドの量は、好 ましくは2.2%以下、好ましくは1%未満である。ここで使用される溶媒の温 度は、好ましくは10〜40℃、例えば20〜30℃である。 第6の面の油中では、トリグリセライド類とジグリセライド類の相対比率は変 動し得る。この油の製造においては、溶媒は、ステロールだけでなく、元の油中 に存在するトリグリセライド類およびジグリセライド類のいくつかをも抽出する ように選択する。したがって、トリグリセライド類の含量は60%から90%の 間で変動してもよい。ジグリセライド類の含量は5%から25%の間で、例えば 12%から22%の間で変動してもよい。3%の水を含有するエタノールはジグ リセライド類(およびトリグリセライド類)に対する溶媒であり得、したがって この溶媒は第3の面の方法、例えば第3の面の油を製造する方法で使用するに好 適である。この場合溶媒は、好ましくは50〜70℃、例えば55〜65℃の温 度で使用する。 抽出されるべき化合物の量、即ちトリグリセライド含量はいくつかのプロセス パラメータを変えることにより調整することができる。例えば、油に対する溶媒 の割合、抽出温度および/または抽出工程を反復することにより調整することが できる。2回以上の抽出を行う場合は、向流抽出法が好ましく、それによりトリ グリセライドの損失を最小限にすることができる。 通常、油は適当な溶媒により(例えば乾燥した)微生物性バイオマスから抽出 され、その(水と非混和性の)溶媒を蒸発して得られる粗油であろう。油は本発 明の方法を行うに先だって1回以上の精製工程にかけてもよい。 本発明の油、または第1、第2または第3の方法により得られる油は、更なる 加工を行うことなく種々の目的に使用することができ、あるいは更にひとつ以上 の精製工程を受けることができる。油は添加剤または補充剤として、例えば乳児 食のような食品組成物に使用することができる。しかし、また化粧用あるいは医 薬用組成物中に使用することもできる。したがって、本発明は更なる面として、 食料、飼料または医薬組成物や化粧組成物のような、本発明の油を含み、または それに本発明の油が添加される組成物に関する。好ましい組成物は乳児食または 栄養補充剤のような食品である。 したがって、本発明の油は低ステロール含量および/または低ジグリセライド 含量である。またこれは高トリグリセライド含量であってもよい。このため、油 は栄養目的において特に好適なものとなり、栄養補充剤として用いることができ る。油は、油として用いてもよいし、または例えばゼラチンカプセル中にカプセ ル化してもよい。このように、油はヒトまたは動物の消費用に好適なように食品 、飼料または食材に組み込むことができる。好適な例は健康飲料およびパンであ る。特に狙いとしているのものは乳児食中、または化粧品中での使用である。 本発明のひとつの面の好ましい性質および特徴は、必要であれば修正を加えて 他の面に等しく適用できる点である。発明を実施するための最良の形態 本発明は、以下の実施例によって更に記載するが、これは単に説明の手段とし て記載するものであり、発明を制限するものではない。比較実施例1 モルティエレラ・アルピナ(Mortierella alina)バイオマス由来の粗アラキド ン酸(ARA)油の回収 モルティエレラ・アルピナ発酵により得られた500リットルのブロスをメン ブレンフィルタープレス(布タイプ:プロペックス 46K2)で濾過した。ブ ロスを0.2バールの圧力差で濾過した。平均流量が約230l/m2hとなるよ うに、500リットルのブロスを6.3m2の全濾過面積を使って21分以内に濾 過した。フィルター上のケーキを、ケーキ体積の10倍の水道水で平均流速32 0l/m2hで30分水洗した。 ケーキを5.5バールで30分間絞り、約45%の回収バイオマスを含む乾燥 物を得た。 得られたバイオマスケーキを、プロフィルを持ったバレルとユニバーサルスク リューを備えた1軸スクリュー押出機を用いて押出しにかけた。押出しに使用し たダイプレートは直径2mmの穴が開けてある。 押出し物の乾燥は、流動床乾燥機中で空気(8000Nm3/m2h)によって 行った。床温度の設定は80℃とした。乾燥した押出しバイオマスの直径は2m mであり、乾燥後の乾燥物中のバイオマス含量は約96%であった。 次にアラキドン酸含有粗油(ARA油)を、溶媒としてヘキサンを用いて押出 し物から抽出した。実施例2および3 100%エタノールによる微生物性ARA油の処理 実施例1の押出し物から1体積の100%エタノールを用いて1分間ハンドシ ェイク(手振り)することにより5mlの粗ARA油を抽出した。次いで500 0rpmで5分間遠心分離して上層と下層を分離した。試料を(600MHz) NMRによって(トリグリセライド、ジグリセライド、ステロール(デスモステ ロール含量だけを測定した)および消泡剤について)解析した。 粗ARA油を、9体積の100%エタノールで、異なる2つの温度で抽出して 、 ステロールとジグリセライド(DG)が低濃度でトリグリセライド(TG)が高 濃度の油を得た(表1参照)。TGの収率は溶媒抽出後の油中に残留するトリグ リセライドのパーセントである。また消泡剤は除去されており、抽出後のエタノ ール中に見出された。しかし、トリグリセライドの収率はTGのいくらかはエタ ノール中に溶解しているため低かった(したがってエタノール中に除去された) 。 表1 100%エタノールによる粗ARA油の抽出 処理した油のデータ TG:トリグリセライド類 DG:ジグリセライド類 ステロール:デスモステロールとして実施例4〜9 97%エタノールによる微生物性ARA油の処理 97%のエタノールを用い、油に対する体積比を変えた以外は実施例2および 3と同様に行った。 1、3および9体積の97%エタノールにより粗ARA油を抽出してステロー ルとジグリセライド(DG)が低濃度でトリグリセライド(TG)が高濃度の油 を得た(表2参照)。 油があまり97%エタノール中に溶解しないため、トリグリセライドの収率は 92%以上であった。環境温度(約20℃)では、より高いトリグリセライド収 率およびジグリセライドとステロールのより良好な除去が観察された。注目すべ きことに、処理後の油中にはエタノールはまったく認められなかった。 表2 97%エタノールによる粗ARA油の抽出 処理油のデータ TG:トリグリセライド類 DG:ジグリセライド類 ステロール:デスモステロールとして *エタノールが部分的に油に溶解して、層分離がより困難になったために、下( 油)層が増加したことによる。 エタノール層も抽出後解析し、ステロールがかなり増加していた。消泡剤(ポ リプロピレングリコール)も抽出し、エタノール中に見出された(表3)。 表3 97%エタノールによる粗ARA油の抽出 エタノール層のデータ TG:トリグリセライド類 DG:ジグリセライド類 ステロール:デスモステロールとしてThe present invention relates to the art of sterol extraction with polar solvents to obtain low sterol and high triglyceride microbial oils. The present invention relates to purified (eg extracted) polyunsaturated fatty acids (PUFAs) containing (microbial) It relates to oils, especially oils having a triglyceride content of at least 97% and / or a sterol content of less than 1.5% or more than 10%. BACKGROUND ART The tendency of food products to contain lipid products containing polyunsaturated fatty acids obtained from various fermentation processes is increasing. This is important to the recently set requirement to incorporate certain polyunsaturated fatty acids into infant formulas. Various processes have been described for the fermentative production of lipids or oils containing polyunsaturated fatty acids. For example, the EP-A-155,420 in Mortierella (Mo rtierella) derived from γ- linolenic acid (GLA) containing lipid production, EP-A- 223,960, EP- A-276,541 and WO- production of a-92/13086 in the motor Rutierera and / or Pythium (Pythium) from arachidonic acid (ARA) containing oil, Kuriputekodi in WO-a-91/07498 and WO-a-91/11 918 cohnii (Crypthecodinium cohnii) or Thraustochytrium (Thraustochytrium) from docosahexaenoic acid (DHA) for containing oil production, and WO-a-91 / in 14 427 Nitsuia (Nitzsch ia) derived from eicosapentaenoic acid (EPA) The production of the contained oil is described. Typically, the microbial species producing the lipid containing the required polyunsaturated fatty acid is cultured in a suitable medium, and the biomass is harvested before the required lipid is obtained. In order to obtain a lipid concentrate with a relatively high triglyceride content, a non-polar solvent for lipids (eg hexane) or supercritical CO 2 is typically used in the extraction step. For example, EP-A-246,324 includes fractional extraction to isolate lipids from Mortierella to obtain respective extracts rich in either polar or non-polar (neutral) lipids. A method is described. However, neutral lipid extracts still have relatively low triglyceride content (89.3%) and high sterol content (9.4%). U.S. patents to the 4,857,329 Pat extraction method that comprises using a supercritical CO 2 to selectively elute neutral lipids from Mortierella biomass are described. However, the triglyceride content of the lipid extract does not exceed 86%. Yamada et al., Industrial Application of Single Cell Oil, pp. 118-138 (1992). Mortierella alpina biomass using hexane for Kyle and Rattledge. An oil containing arachidonic acid extracted from is described. The refined oil has a triglyceride content of 90%. Thus, microbial triglyceride oils having a high triglyceride content, ie, 95% or more, are not currently available using conventional fermentation and extraction techniques. Nor has it been possible to prepare oils with particularly low (eg, less than 1.5%) or particularly high (eg, at least 10%) sterol content. DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention generally comprises a high content of triglycerides and a low content of "non-saponifiables", which process oils obtained or derived from microbial biomass with polar solvents (microbial). The present invention relates to a method for producing oil. The present invention can therefore provide microbial (or microbial-derived) oils containing triglycerides at high contents, for example, above 95%. However, the oil may have a triglyceride content of at least 97%, preferably at least 98%, optimally at least 99%. The (microbial) oil may alternatively or additionally have a low (eg, 1.5% or less) or high (eg, 10% or more) sterol content. The sterol content may preferably be less than 1%, for example less than 0.6%, optimally less than 0.3%. The oils of the present invention may be used in various compositions, such as pharmaceutical (or therapeutic), cosmetic, livestock feed or food compositions (for human or animal consumption), especially in infant food formulations or nutritional supplement compositions. Can be used for Accordingly, a first aspect of the present invention relates to a method for treating microbial derived oil (oil derived from microorganisms), which method extracts at least one compound soluble in a solvent. Contacting the oil with a polar solvent for this purpose and separating at least some solvents, including compounds, from the oil (treated in this way). Microbial oils are extracted, obtained or produced by one or more microorganisms. In many cases this will be the same species of microorganism, but the present invention contemplates a mixture of two or more different microorganisms. Thus, the method of the invention may follow the production of the oil itself. The oil may be produced by a microorganism or may be present inside a microorganism (eg, inside a cell). Alternatively, it may be obtained from a composition (usually aqueous) obtained from or resulting from fermentation (of a microorganism). The (aqueous) composition may contain the microorganism itself: in that case it is usually a fermentation broth. Microorganisms (or what is referred to in the art as biomass) can be removed by a number of methods (after fermentation), for example, filtration, centrifugation or decantation. Oil can be extracted or obtained from this biomass. Microbial oil will usually be obtained by extraction. In this case, it will preferably involve extracting with a non-polar or preferably water-immiscible solvent, or at least a solvent capable of extracting oily components. Such a solvent may be an alkane having 6 to 10 carbon atoms, such as hexane, or (supercritical) carbon dioxide. Different microorganisms will produce different oils. They can vary in the amount of polyunsaturated fatty acids and other components, and indeed the polyunsaturated fatty acids can be in different forms, for example diglycerides, triglycerides and / or phospholipids. As such, even oils of microbial origin can differ significantly from oils containing one or more of these polyunsaturated fatty acids obtained from other sources (eg, animals, fish or plants). The microorganisms considered are preferably capable of producing one or more polyunsaturated fatty acids, for example during fermentation, but are widely different. The microorganism can be a bacterium, algae, fungus or yeast. Suitable fermentation processes, microorganisms and oils containing polyunsaturated fatty acids are described in co-pending international application PCT / EP97 / 01448, filed on 1997.3.21 under the name of Gist-brocades BV. And the contents thereof are part of the present invention. Preferred algae Crypthecodinium (Crypthecodinium), a Porifirijini um (Porphyridium) or Nitsuia (Nitzschia) genus. Preferred fungi, Thraustochytrium (Thraustochytrium), Mortierella, Pythium, Mukora less (Mucorales) or Entomofutora (Entomophthora) genus, and in particular of the Mortierella alpina species. The compound to be extracted may be a required compound, in which case the compound may need to be purified or isolated, or may be an impurity that one wishes to remove from the oil. Generally speaking, the compounds to be extracted belong to the latter category. Thus, a compound is a "non-saponifiable", in other words, a compound that is not solubilized (in water) after treatment with an alkali (eg, caustic soda), and thus does not form a salt (thus it may not be able to be saponified). There may be. Other compounds include sterols, which are cycloaliphatic alcohols having four conjugated cyclic skeletons, three aromatic C 6 rings and one cyclopentane ring (eg, desmosterol, cholesterol) ), Aliphatic and terpene alcohols (tocopherols), waxes and defoamers such as polypropylene glycol, which may be included in the fermentation medium. A second aspect of the present invention relates to a method for treating an oil containing at least one sterol, the method comprising contacting the oil with a polar solvent to extract at least one sterol soluble in the solvent. Preferred sterols include, and separating at least some of the solvents containing sterols from the oil, include desmosterols, such as 5-desmosterol. If two or more sterols are present, 70-9 0% sterols (for oil produced by, for example Morutiere la) that for example 80 to 85% is desmosterol are preferred. Preferably, the oil contains at least one polyunsaturated fatty acid. Usually this polyunsaturated fatty acid will be produced by a microorganism such as microbes or microorganisms. A third aspect of the present invention relates to a method for producing an oil containing at least one polyunsaturated fatty acid, the method comprising at least one polyunsaturated fatty acid and at least one sterol. Treating the oil with a polar solvent to extract (in the solvent) at least some polyunsaturated fatty acids and at least some sterols (both polyunsaturated fatty acids and sterols are at least partially soluble in the solvent) And separating the solvent (phase) from the oil (phase) and evaporating or removing some of the solvent to obtain a (residual) oil with a sterol content of at least 10%. This sterol content may be higher, for example at least 11%, for example 14%. The polyunsaturated fatty acids considered in the present invention are ω-3 having 20 and 22 carbon atoms and ω-6 polyunsaturated fatty acids having 18, 20, and 22 carbon atoms. In particular, they can include γ-linolenic acid (GLA), dihomo-γ-linolenic acid (DLA), arachidonic acid (ARA), eicosapentaenoic acid (EPA) and docosahexaenoic acid (DHA). DHA is produced by, for example, Crypthecodinium Cosi algae or fungi, such as benzalkonium genus vortex flagellum algae or e.g. tiger mortar Toki fungi thorium genus. GLA, DLA or ARA can Mortierella can be produced by fungi, such as pins Siumu or Entomofutora genus. EPA can be produced by algae such as poly Philippines acridinium or Nitsuia genus. Oils may contain lesser amounts of, for example, one or more polyunsaturated fatty acids, but typically the oil contains one polyunsaturated fatty acid as the dominant component or one polyunsaturated fatty acid. Only unsaturated fatty acids are included. In the method of the present invention, after the solvent is added to the oil, it is usually separated into two phases (oil and solvent). One phase can then be easily removed from the other. In a second aspect of the invention, the extraction of sterols from oil could be implemented. This makes it possible to obtain low sterols, for example oils with a sterol content of less than 1.5%. The third aspect concerns the treatment of solvents in which some oil and sterol are dissolved. This solvent will be relatively rich in sterols: after removing some solvent, a "residual" oil with a sterol content of at least 10% remains. Accordingly, a fourth aspect of the present invention relates to an oil treated or produced by any of the first to third methods. A fifth aspect relates to an oil produced by a microorganism and comprising at least one polyunsaturated fatty acid having a sterol content of 1.5% or less. The (total) sterol content may actually be less than 1%, for example less than 0.6%. By using the method of the present invention, a sterol content of 0.3% or less can be achieved. A sixth aspect relates to an oil produced by a microorganism and comprising at least one polyunsaturated fatty acid having a sterol content of at least 10%. A fifth face oil could be made using this second face method, while a sixth face oil would be made using the third face method. Each oil of the present invention can be produced, for example, using different solvents and at different temperatures, as described below. Accordingly, the present invention provides a method for producing (eg, microbial) oils wherein the oils are treated with one or more polar solvents. Thus, these solvents can remove one or more compounds that are soluble in the solvent. This results in a concentrated or highly concentrated oil. Thus, if the oil contains triglycerides, the content of triglycerides in the oil can be increased or increased. That is, it can be at least 97%, for example, at least 98%, and ultimately at least 99%. With increasing triglyceride content, solvent treatment can advantageously remove one or more impurities from the oil. In particular, the amount of “non-saponifiable substance” can be reduced by this treatment. Non-saponifiable substances that can be removed by solvent treatment may include the above-mentioned sterols, aliphatic and terpene alcohols, waxes and defoamers. Generally, solvent treatment will not alter the polyunsaturated fatty acid profile or the oil so treated. The polar solvent preferably includes an alkanol having 1 to 6 carbon atoms, for example, ethanol. However, the solvent may be an aqueous solvent. Thus, preferably, the solvent includes an alcohol (eg, ethanol) and water. However, the solvent may include other liquids, which may be acetone and / or isopropanol. When ethanol is included as a solvent, the water content of the solvent may be 0-20%, for example 1-7%, optionally 2-4%. If the solvent includes methanol, acetone and / or isopropanol (IPA), the water content is 0-2%, 5-50% and 5-15%, respectively. Thus, the solvent may comprise a mixture of two or more liquids. It has been found that ethanol containing a small amount of water (eg 97% ethanol, 3% water) can significantly improve the triglyceride yield after solvent treatment. This is because triglycerides are relatively insoluble in these particular solvents. When the solvent temperature is 15 to 30C, for example, 20 to 25C, the amount of triglyceride dissolved in the solvent is reduced. By using different solvents, the amount of sterols (or actually polyunsaturated fatty acids) extracted can be varied. As explained above, by using a mixture of ethanol and water, the solvent will dissolve the sterols, but the triglycerides are relatively insoluble in them, so that high yields of triglycerides are obtained. Polyunsaturated fatty acids generally exist in various forms such as triglycerides and diglycerides. These compounds are in fact glycerol molecules with one or more (but usually only one) polyunsaturated fatty acids attached to their backbone. Those in which the form of triglyceride is dominant are preferred. In an oil of the fifth aspect (eg, an oil obtained by the method of the second aspect), the amount of triglyceride present is preferably no more than 2.2%, preferably less than 1%. The temperature of the solvent used here is preferably 10 to 40C, for example, 20 to 30C. In the oil of the sixth aspect, the relative proportions of triglycerides and diglycerides can vary. In the production of this oil, the solvent is chosen to extract not only the sterols but also some of the triglycerides and diglycerides present in the original oil. Thus, the content of triglycerides may vary between 60% and 90%. The content of diglycerides may vary between 5% and 25%, for example between 12% and 22%. Ethanol containing 3% water can be a solvent for diglycerides (and triglycerides), so that the solvent is suitable for use in a third aspect of the method, for example, a method of making a third aspect of oil. is there. In this case, the solvent is preferably used at a temperature of 50 to 70C, for example 55 to 65C. The amount of the compound to be extracted, ie the triglyceride content, can be adjusted by changing several process parameters. For example, it can be adjusted by repeating the ratio of solvent to oil, extraction temperature and / or extraction process. If more than one extraction is performed, a countercurrent extraction method is preferred, so that triglyceride loss can be minimized. Usually, the oil will be a crude oil that is extracted from the (eg, dried) microbial biomass with a suitable solvent and the (water-immiscible) solvent is evaporated. The oil may be subjected to one or more purification steps prior to performing the method of the present invention. The oil of the present invention, or the oil obtained by the first, second or third method, can be used for various purposes without further processing, or may undergo one or more purification steps. it can. Oils can be used as additives or supplements in food compositions such as, for example, baby food. However, they can also be used in cosmetic or pharmaceutical compositions. Accordingly, the invention relates in a further aspect to a composition comprising or to which the oil of the invention is added, such as a food, feed or pharmaceutical or cosmetic composition. A preferred composition is a food such as an infant food or nutritional supplement. Thus, the oils of the present invention have a low sterol content and / or a low diglyceride content. It may also have a high triglyceride content. This makes the oil particularly suitable for nutritional purposes and can be used as a nutritional supplement. The oil may be used as an oil or it may be encapsulated, for example, in a gelatin capsule. Thus, the oil can be incorporated into food, feed or foodstuffs as suitable for human or animal consumption. Suitable examples are health drinks and breads. Of particular interest is use in infant food or cosmetics. A preferred property and characteristic of one aspect of the invention is that it can be applied equally to other aspects, mutatis mutandis. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be further described with reference to the following examples, which are merely described as means for explanation and do not limit the invention. Comparative Example 1 Mortierella alpina (Mortierella by alina) 500 liter obtained by collecting Mortierella alpina fermentation of biomass-derived crude arachidonic acid (ARA) oil broth a membrane filter press (cloth type: Pro Apex 46K2) And filtered. The broth was filtered with a pressure difference of 0.2 bar. 500 liters of broth were filtered within 21 minutes using a total filtration area of 6.3 m 2 so that the average flow rate was about 230 l / m 2 h. The cake on the filter was washed with tap water 10 times the cake volume at an average flow rate of 320 l / m 2 h for 30 minutes. The cake was squeezed at 5.5 bar for 30 minutes to obtain a dried product containing about 45% recovered biomass. The resulting biomass cake was extruded using a single screw extruder equipped with a profiled barrel and a universal screw. The die plate used for extrusion had a hole of 2 mm in diameter. Drying of the extrudate was performed in a fluid bed dryer with air (8000 Nm 3 / m 2 h). The bed temperature was set at 80 ° C. The diameter of the dried extruded biomass was 2 mm, and the biomass content in the dried product after drying was about 96%. The crude oil containing arachidonic acid (ARA oil) was then extracted from the extrudate using hexane as solvent. Examples 2 and 3 Treatment of Microbial ARA Oil with 100% Ethanol 5 ml of crude ARA oil was extracted from the extrudate of Example 1 by hand shaking with 1 volume of 100% ethanol for 1 minute. Then, the mixture was centrifuged at 5000 rpm for 5 minutes to separate the upper and lower layers. The samples were analyzed by (600 MHz) NMR (for triglycerides, diglycerides, sterols (only desmosterol content was measured) and defoamers). The crude ARA oil was extracted with 9 volumes of 100% ethanol at two different temperatures to give an oil with low sterol and diglyceride (DG) and high triglyceride (TG) concentrations (see Table 1). The TG yield is the percentage of triglycerides remaining in the oil after solvent extraction. Also the defoamer was removed and found in the ethanol after extraction. However, the yield of triglycerides was low because some of the TG was dissolved in ethanol (and was therefore removed in ethanol). Table 1 Extraction of crude ARA oil with 100% ethanol Data on treated oil TG: triglycerides DG: diglycerides Sterol: desmosterol with process 97% of ethanol microbial ARA oil according to Example 4-9 97% ethanol as sterol, except for changing the volume ratio oil Example 2 and 3 Performed similarly. The crude ARA oil was extracted with 1, 3 and 9 volumes of 97% ethanol to obtain an oil with low concentrations of sterols and diglycerides (DG) and high concentrations of triglycerides (TG) (see Table 2). The triglyceride yield was greater than 92% because the oil was not very soluble in 97% ethanol. At ambient temperature (about 20 ° C.), higher triglyceride yields and better removal of diglycerides and sterols were observed. Notably, no ethanol was found in the treated oil. Table 2 Extraction of crude ARA oil with 97% ethanol TG: Triglycerides DG: Diglycerides Sterol: As desmosterol * Ethanol partially dissolved in oil, making layer separation more difficult, due to an increase in the lower (oil) layer. The ethanol layer was also analyzed after extraction, and sterol was significantly increased. An antifoam (polypropylene glycol) was also extracted and found in ethanol (Table 3). Table 3 Extraction of crude ARA oil with 97% ethanol Ethanol layer data TG: triglycerides DG: diglycerides sterol: as desmosterol

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Claims (1)

【特許請求の範囲】 1.油を極性溶媒と接触させて溶媒に可溶な少なくとも1種の化合物を抽出する こと、および油から化合物を含む溶媒の少なくともいくらかを分離することを含 む、微生物由来の油の処理方法。 2.油が発酵により得られる組成物から得られまたは抽出される請求項1に記載 の方法。 3.組成物が発酵ブロスである請求項2に記載の方法。 4.油が、組成物中に存在する微生物から由来し、得られまたは抽出される請求 項2または3に記載の方法。 5.組成物から先ず微生物が除かれる請求項2または3に記載の方法。 6.微生物が組成物を濾過することにより除かれる請求項5に記載の方法。 7.油を得る前に微生物を乾燥する請求項3〜6のいずれかに記載の方法。 8.油がトリグリセライド用の溶媒を用いて抽出されている請求項2〜7のいず れかひとつに記載の方法。 9.溶媒がヘキサン、超臨界二酸化炭素またはイソプロパノールである請求項8 に記載の方法。 10.油がバクテリア類、真菌類、酵母または藻類により産生される、または微 生物がバクテリア類、真菌類、酵母または藻類である請求項1〜9のいずれかひ とつに記載の方法。 11.微生物がクリプテコディニウム(Crypthecodinium)、ムコラレス(Mucora les)、トラウストキトリウム(Thraustochytrium)、モルティエレラ(Mortierella )、ピシウム(Pythium)、エントモフトラ(Entomophthora)、ポリフィリジニウ (Porphyridium)またはニツィア(Nitzschia)属である請求項10に記載の方法 。 12.油がモルティエレラ・アルピナ(Mortierella alpina)由来である請求項 1〜11のいずれかに記載の方法。 13.化合物が微生物によって産生されるかまたは微生物内の細胞内で産生され る請求項1〜12のいずれかに記載の方法。 14.化合物がステロール、脂肪属またはテルペンアルコール、ジグリセライド またはワックスである請求項1〜13のいずれかに記載の方法。 15.化合物がデスモステロールまたはジグリセライドとして存在する多不飽和 脂肪酸(PUFA)であり、および/またはトリグリセライドとして存在する多 不飽和脂肪酸でない請求項1〜14のいずれかに記載の方法。 16.油を極性溶媒と接触させて溶媒に可溶な少なくとも1種のステロールを抽 出すること、およびステロールを含む溶媒の少なくともいくらかを油から分離す ることを含む少なくとも1種のステロールを含む油を処理する方法。 17.油が少なくとも1種の多不飽和脂肪酸を含む請求項1〜16のいずれかに 記載の方法。 18.少なくとも1種の多不飽和脂肪酸および少なくとも1種のステロールを含 む油を極性溶媒で処理して、溶媒に少なくとも部分的に溶解する多不飽和脂肪酸 の少なくともいくらかおよびステロールの少なくともいくらかを抽出すること、 溶媒を油から分離すること、および溶媒のいくらかを蒸発または除去してステロ ール含量が少なくとも10%の(残留)油を得ることを含む、少なくとも1種の 多不飽和脂肪酸を含む油の製造方法。 19.ステロールがデスモステロールである請求項16〜19のいずれかに記載 の方法。 20.多不飽和脂肪酸が炭素数18、20または22のω-3またはω-6の多不 飽和脂肪酸である請求項16〜19のいずれかに記載の方法。 21.多不飽和脂肪酸がγ-リノレン酸、ジホモ-γ-リノレン酸、アラキドン酸 、エイコサペンタエン酸またはドコサヘキサエン酸である請求項20に記載の方 法。 22.溶媒が炭素数1〜6のアルカノールまたはアセトンを含む請求項1〜21 のいずれかに記載の方法。 23.溶媒がエタノールまたはイノプロパノールである請求項18〜22のいず れかに記載の方法。 24.溶媒がエタノールおよび1〜5%の水を含む請求項1〜17のいずれかに 記載の方法。 25.抽出に使用される溶媒の量が処理される油の体積の1〜9倍である請求項 1〜24のいずれかに記載の方法。 26.請求項1〜25のいずれかに記載の方法により処理または製造される油。 27.微生物により産生された、少なくとも1種の多不飽和脂肪酸を含み、ステ ロール含量が1.5%以下である油。 28.ステロール含量が1%以下である請求項26または27に記載の油。 29.微生物によつて産生された、少なくとも1種の多不飽和脂肪酸を含み、ス テロール含量が少なくとも10%である油。 30.請求項26〜29のいずれかに記載の油の、医薬、化粧、飼料または(ヒ トまたは動物が消費するための)食材組成物中への利用。 31.請求項26〜29のいずれかに記載の油を含み、またはその油が添加され ている組成物。 32.食材、飼料または医薬組成物、またはヒトまたは動物の消費用の栄養補充 剤である請求項31に記載の組成物。 33.乳児食処方である請求項31または32に記載の組成物。 34.化粧組成物である請求項31に記載の組成物。[Claims] 1. A method for treating a microorganism-derived oil comprising contacting the oil with a polar solvent to extract at least one compound soluble in the solvent, and separating at least some of the solvent containing the compound from the oil. 2. The method according to claim 1, wherein the oil is obtained or extracted from a composition obtained by fermentation. 3. 3. The method according to claim 2, wherein the composition is a fermentation broth. 4. The method according to claim 2 or 3, wherein the oil is derived, obtained or extracted from microorganisms present in the composition. 5. The method according to claim 2 or 3, wherein the microorganism is first removed from the composition. 6. 6. The method of claim 5, wherein the microorganisms are removed by filtering the composition. 7. The method according to any one of claims 3 to 6, wherein the microorganism is dried before obtaining an oil. 8. The method according to any one of claims 2 to 7, wherein the oil is extracted using a solvent for triglycerides. 9. The method according to claim 10, wherein the solvent is hexane, supercritical carbon dioxide or isopropanol. 10. 10. The method according to any one of claims 1 to 9, wherein the oil is produced by a bacterium, fungus, yeast or algae, or the microorganism is a bacterium, fungus, yeast or algae. 11. The microorganism is Crypthecodinium (Crypthecodinium), Mukoraresu (Mucora les), Thraustochytrium (Thraustochytrium), Mortierella (Mortierella), Pythium (Pythium), Entomofutora (Entomophthora), Porifirijiniu beam (Porphyridium) or Nitsuia (Nitzschia) genus The method of claim 10, wherein 12. 12. The method according to any of the preceding claims , wherein the oil is derived from Mortierella alpina. 13. 13. The method according to any of the preceding claims, wherein the compound is produced by a microorganism or produced in cells within the microorganism. 14. 14. The method according to any one of claims 1 to 13, wherein the compound is a sterol, an aliphatic or terpene alcohol, a diglyceride or a wax. 15. 15. The method according to any of the preceding claims, wherein the compound is a polyunsaturated fatty acid (PUFA) present as desmosterol or diglyceride and / or not a polyunsaturated fatty acid present as triglyceride. 16. Treating the oil comprising at least one sterol comprising contacting the oil with a polar solvent to extract at least one sterol soluble in the solvent and separating at least some of the solvent comprising the sterol from the oil. Method. 17. 17. The method according to any of the preceding claims, wherein the oil comprises at least one polyunsaturated fatty acid. 18. Treating the oil comprising at least one polyunsaturated fatty acid and at least one sterol with a polar solvent to extract at least some of the polyunsaturated fatty acids and at least some of the sterols that are at least partially soluble in the solvent; A process for producing an oil comprising at least one polyunsaturated fatty acid, comprising separating the solvent from the oil and evaporating or removing some of the solvent to obtain a (residual) oil having a sterol content of at least 10%. 19. The method according to any one of claims 16 to 19, wherein the sterol is desmosterol. 20. The method according to any one of claims 16 to 19, wherein the polyunsaturated fatty acid is an ω-3 or ω-6 polyunsaturated fatty acid having 18, 20 or 22 carbon atoms. 21. The method according to claim 20, wherein the polyunsaturated fatty acid is γ-linolenic acid, dihomo-γ-linolenic acid, arachidonic acid, eicosapentaenoic acid or docosahexaenoic acid. 22. The method according to claim 1, wherein the solvent comprises an alkanol having 1 to 6 carbon atoms or acetone. 23. The method according to any one of claims 18 to 22, wherein the solvent is ethanol or inopropanol. 24. The method according to any of the preceding claims, wherein the solvent comprises ethanol and 1-5% water. 25. 25. The method according to any of the preceding claims, wherein the amount of solvent used for the extraction is 1 to 9 times the volume of the oil to be treated. 26. An oil treated or produced by the method according to any of the preceding claims. 27. An oil produced by a microorganism, comprising at least one polyunsaturated fatty acid and having a sterol content of 1.5% or less. 28. The oil according to claim 26 or 27, wherein the sterol content is 1% or less. 29. An oil produced by a microorganism, comprising at least one polyunsaturated fatty acid and having a sterol content of at least 10%. 30. 30. Use of the oil according to any of claims 26 to 29 in medicine, cosmetics, feed or food composition (for human or animal consumption). 31. A composition comprising the oil according to any one of claims 26 to 29, or comprising the oil. 32. 32. The composition of claim 31, which is a foodstuff, feed or pharmaceutical composition, or a nutritional supplement for human or animal consumption. 33. 33. The composition according to claim 31 or 32, which is an infant food formulation. 34. 32. The composition according to claim 31, which is a cosmetic composition.
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